104第二型曲面積分

第十九章原子核第六節(jié)重核的裂變第十九章原子核第六節(jié)重核的裂變1核反應電子原子核

在核物理學中，原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程，稱為核反應．核反應電子原子核在核物理學中，原子核在其他粒子2

研究表明：原子核的質量雖然隨著原子序數(shù)的增大而增大，但是二者之間并不成正比關系，其核子的平均質量與原子序數(shù)有如圖的關系：核子的平均質量是：原子核的質量核子數(shù)研究表明：原子核的質量雖然隨著原子序數(shù)的增3核子平均質量核子的平均質量與原子序數(shù)之間的關系核子平均質量核子的平均質量與原子序數(shù)之間的關系4

物理學中把重核分裂成質量較小的核，釋放核能的反應叫做裂變．把輕核結合成質量較大的核，釋放出核能的反映叫做聚變．一、裂變〓聚變〓裂變物理學中把重核分裂成質量較小的核，釋放核能的反5

1939年12月，德國物理學家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生了裂變。鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，一種典型的反映是裂變?yōu)殇^和氪，同時放出三個中子，其核反應方程是：鈾核的裂變+→++

裂變中釋放出巨大的能量，在上述裂變中，裂變后的總質量小于裂變前的總質量，質量虧損：釋放出的能量為1939年12月，德國物理學家哈恩和他的助手斯特拉斯曼6

1939年12月，德國物理學家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生了裂變。鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，一種典型的反映是裂變?yōu)殇^和氪，同時放出三個中子，其核反應方程是：鈾核的裂變+→++

裂變中釋放出巨大的能量，在上述裂變中，裂變后的總質量小于裂變前的總質量，質量虧損：釋放出的能量為1939年12月，德國物理學家哈恩和他的助手斯特拉斯曼71kg鈾全部裂變，它放出的能量超過2000t優(yōu)質煤完全燃燒時釋放的能量．1kg鈾全部裂變，它放出的能量超過2000t優(yōu)質煤完全燃燒時8

用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生了裂變，釋放出的中子又引起了其他鈾核的裂變，也就是鏈式反應．鏈式反應用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生了裂變，釋放出的中子又引起了其9

由裂變重核裂變產(chǎn)生的中子使反應一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的鏈式反應．鏈式反應

使裂變物資能夠發(fā)生鏈式反應的最小體積叫做它的臨界體積，相應的質量叫做臨界質量。由裂變重核裂變產(chǎn)生的中子使反應一代接一代繼續(xù)下去的過程，10原子彈原子彈11

“小玩意兒”钚裝藥重6.1千克，TNT當量2.2萬噸，試驗中產(chǎn)生了上千萬度的高溫和數(shù)百億個大氣壓，致使一座30米高的鐵塔被熔化為氣體，并在地面上形成一個巨大的彈坑．

在半徑為400米的范圍內，沙石被熔化成了黃綠色的玻璃狀物質，半徑為1600米的范圍內，所有的動物全部死亡．

“原子彈之父”奧本海默在核爆觀測站里感到十分震驚，他想起了印度一首古詩：“漫天奇光異彩，有如圣靈逞威，只有一千個太陽，才能與其爭輝．我是死神，我是世界的毀滅者．”原子彈“小玩意兒”钚裝藥重6.1千克，TNT當量2.12

美國原子彈突襲廣島和長崎造成了巨大的毀傷．在長崎投擲的原子彈爆炸后形成的蘑菇狀云團，爆炸產(chǎn)生的氣流、煙塵直沖云天，高達12英里多．廣島市區(qū)80%的建筑化為灰燼，64000人喪生，72000人受傷，傷亡總人數(shù)占全市總人口的53%．長崎市60%的建筑物被摧毀，傷亡86000人，占全市37%．原子彈美國原子彈突襲廣島和長崎造成了巨大的毀傷．在長崎投擲的原13廣島紅十字醫(yī)院里，一個嚴重燒傷的學生仰面躺在一張草席上。他的五官幾乎全被原子彈爆炸產(chǎn)生的熱浪抹掉了。四天后他死了。倒塌的鋼架結構建筑物廣島紅十字醫(yī)院里，一個嚴重燒傷的學生仰面躺在一張草席上。他的14核防護（１）核爆炸瞬時效應防護。對核襲擊的防護大致可分為兩大類。利用工事進行掩蔽在開闊地面上的人員，當發(fā)現(xiàn)核爆閃光時，立即背向爆心臥倒，可減輕傷害。（２）放射性沾染防護。避開在沾染區(qū)或高照射量率的地區(qū)行動人員通過沾染區(qū)時盡量乘坐車輛，在沾染區(qū)作業(yè)時要盡量縮短時間及時穿戴個人防護器材，防止人體受沾染進入沾染區(qū)執(zhí)行任務的人員，可服用抗輻射藥，以減少放射性物質在人體內的存留核防護（１）核爆炸瞬時效應防護。對核襲擊的防護大致可分為兩15原子彈中國第一顆原子彈爆炸蘑菇云發(fā)展圖原子彈中國第一顆原子彈爆炸蘑菇云發(fā)展圖16解決能源危機根本途徑——核能

可開發(fā)的核裂變燃料資源可使用上千年。核聚變資源可使用幾億年。二、核電站解決能源危機根本途徑——核能二、核電站17水泥防護層控制棒——鎘棒燃料棒—鈾棒減速劑鏈式反應的應用——

核電站慢中子反應堆二、核電站水泥防護層控制棒——鎘棒燃料棒—鈾棒減速劑鏈式反應的應用——18核能----解決能源危機的根本途徑核發(fā)電量占總發(fā)電比例最多的10個國家是：法國75%

立陶宛73.1%

比利時57.7%

保加利亞47.1%

斯洛伐克47%

瑞典46.8%

烏克蘭43.